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Interactions Solide-Solution
Sorption
La sorption est un mécanisme réactionnel très utilisé au laboratoire car il permet d’étudier et de comprendre les interactions qui ont lieu à l’interface entre une surface réactive et une substance chimique.
La sorption est le processus au cours duquel une substance chimique (atome, ion ou molécule) est soit adsorbée à la surface d’une autre substance appelée « sorbant », ou incorporée dans la structure du sorbant.
Pour des projets liés à l’Environnement, la substance chimique est soit un polluant métallique (Zinc, Plomb, Chrome,…) soit un polluant organique (antibiotique, oestrogène…).
Dans le cadre de projets orientés « Géoressource », la substance chimique sera plutôt un métal dit « stratégique » comme le Lithium, le Nickel ou le Cobalt, ou bien des terres rares comme du Cérium, de l’Yttrium ou du Néodyme qui entrent dans la fabrication des nouvelles technologies.
Le sorbant est très souvent un minéral synthétique ou un composé organique ou minéral naturel purifié.
Ces expériences de sorption sont principalement réalisées en solution aqueuses. Elles nécessitent le contrôle de plusieurs paramètres physico chimiques tels que le pH, la température, le potentiel Redox, la vitesse d’ajout de l’élément à sorber...Tous ces paramètres sont contrôlés à l’aide d’automates de titration.
Les composés finaux sont alors caractérisés soit par des techniques de caractérisation du solide soit par des techniques d’analyse chimique ou encore par techniques synchrotron.
Responsable technique : Martine Lanson
Complexation
Définition : la complexation est une réaction entre un acide de Lewis (espèce chimique susceptible d’accepter un ou plusieurs doublets d’électrons) et une base de Lewis (espèce chimique capable de donner au moins un doublet d’électrons). Le résultat forme un complexe composé d’un atome ou cation métallique central auquel sont liés.es des anions ou des molécules neutres appelés.es ligands.
A l’ISTerre nous préparons des complexes en combinant différents métaux (Zn, Fe, Cu, Cd, Hg…) avec des ligands tels que L-Cystéine, L-Gluthamine, L-proline, Nicotianamine... ou encore un acide humique ou fulvique présents dans l’environnement. Ces complexes synthétiques représentent alors des références. Celles-ci sont caractérisées sur les lignes de lumières (ESRF, Soleil…) par l’acquisition d’un spectre EXAFS ou XANES. L’objectif est de comprendre comment, à l’échelle atomique, un élément va se lier avec un ligand dans le milieu naturel.
Responsable technique : Martine Lanson